基于泥沙濃度和級配汞和砷的吸附沉降規(guī)律試驗研究.pdf

1、本文采用取自花園口河段灘地不同級配的泥沙，分別于不同泥沙濃度下，在實驗室內(nèi)模擬黃河的自然條件，進行了泥沙對汞、砷的吸附沉降多組次試驗，以觀察泥沙對汞、砷的吸附沉降規(guī)律。并根據(jù)泥沙對汞、砷的吸附試驗所得數(shù)據(jù)，對Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型進行了參數(shù)率定和模型驗證。本文的主要工作和研究成果有以下幾個方面：
　　(1)采用粗沙、中沙和細沙，分別在泥沙濃度為1 kg/m3、5 kg/m3、10 kg/m3、15

2、kg/m3、20 kg/m3、25 kg/m3時，于靜置沉降試驗桶內(nèi)進行泥沙對汞的靜態(tài)吸附試驗，研究泥沙對汞的吸附規(guī)律。試驗結(jié)果表明：泥沙濃度在5～25 kg/m3時泥沙對汞的吸附在0.5 h內(nèi)基本達到穩(wěn)定，0.5 h之后泥沙對汞的吸附解吸處于平衡波動中，吸附容量也隨之有一定的波動，但總體波動幅度不大。泥沙濃度為1 kg/m3時泥沙對汞在0.5 h之后仍有一定的吸附能力，達到吸附穩(wěn)定的時間要晚于濃度為5～25 kg/m3的泥沙；單位體積

3、的泥沙對汞的吸附容量隨著泥沙濃度的增大而增大，而單位質(zhì)量的泥沙對汞的吸附量隨著泥沙濃度的增大而減小；泥沙級配對汞的吸附有一定的影響，表現(xiàn)出大小順序為：細沙>中沙>粗沙，粗沙的吸附能力略低于細沙和中沙。
　　(2)采用粗沙、中沙和細沙，分別在泥沙濃度為1 kg/m3、5 kg/m3、10 kg/m3、15 kg/m3、20 kg/m3、25 kg/m3、100 kg/m3和200 kg/m3時，于靜置沉降試驗桶內(nèi)分別進行進行同一取樣

4、高度時泥沙對砷的靜態(tài)吸附沉降試驗，研究泥沙對砷的靜態(tài)吸附規(guī)律。試驗結(jié)果表明：隨著泥沙濃度的增大，泥沙對砷的吸附達到飽和所用的時間也逐漸縮短；隨著泥沙濃度的增大，粗沙、中沙和細沙對砷的吸附容量均呈現(xiàn)對數(shù)上升趨勢，單位質(zhì)量的粗沙、中沙和細沙對砷的吸附量呈負指數(shù)規(guī)律下降；泥沙濃度相同時，吸附容量隨著泥沙級配的減小而增加，呈現(xiàn)出細沙>中沙>粗沙的規(guī)律。當(dāng)泥沙濃度為1 kg/m3、5 kg/m3、10 kg/m3、15 kg/m3、20 kg/m

5、3、25 kg/m3時，吸附容量增加較快，而當(dāng)泥沙濃度大于25 kg/m3時，吸附容量增加較緩慢，基本趨于穩(wěn)定；中低泥沙濃度(1～25kg/m3)條件下，當(dāng)泥沙濃度大于10kg/m3時，單位質(zhì)量泥沙對砷的吸附量變化逐漸減?。桓吣嗌碀舛?100～200kg/m3)條件下，當(dāng)泥沙濃度大于25kg/m3時，單位質(zhì)量泥沙對砷的吸附量變化逐漸減小。泥沙級配對砷的吸附影響表現(xiàn)出大小順序為：細沙>中沙>粗沙。
　　(3)采用細沙，在泥沙濃度分別

6、為1 kg/m3、25 kg/m3、200 kg/m3時，在靜置沉降桶中進行不同取樣高度上泥沙對砷的吸附沉降試驗，研究泥沙對砷的吸附沉降特性。試驗結(jié)果表明：泥沙濃度為1kg/m3和200 kg/m3的細沙，在各個吸附沉降時間后，隨著高度的降低，對砷的吸附容量雖然存在波動，但是波動范圍不大，并且總趨勢變化不大；濃度為25 kg/m3的細沙，在時間5min、15 min、25 min、35 min和45 min后，隨著高度的降低，對砷的吸附

7、容量總趨勢均為增加；60 min和180 min后，在最高處和最低處的吸附容量差別不大。
　　(4)采用細沙，在泥沙濃度為1 kg/m3、5 kg/m3、10 kg/m3、15 kg/m3、20 kg/m3、25 kg/m3、100 kg/m3和200 kg/m3時，于六聯(lián)攪拌器上的小桶內(nèi)分別進行泥沙對砷的靜態(tài)和動態(tài)吸附試驗，研究泥沙對砷的靜態(tài)和動態(tài)吸附規(guī)律。試驗結(jié)果表明：靜態(tài)和動態(tài)條件下，各濃度細沙對砷的吸附容量均在5 min時

8、就達到了吸附飽和；并且細沙對砷的吸附容量隨著泥沙濃度的增大均呈對數(shù)曲線上升趨勢，而單位質(zhì)量的細沙對砷的吸附量均呈負指數(shù)規(guī)律下降。相同泥沙濃度時，動態(tài)條件下細沙對砷的吸附容量和單位質(zhì)量細沙對砷的吸附量較靜態(tài)條件下均有所增大。
　　(5)根據(jù)泥沙對汞、砷的吸附試驗所得數(shù)據(jù)，對Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型進行參數(shù)率定和模型驗證，結(jié)果表明：不同濃度的粗沙、中沙和細沙對汞和砷的Langmuir吸附模型計算值和Fre